工業(yè)供配電設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策研究

張毅剛

摘要：我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展使得電力的消耗日益增長(zhǎng)，各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)要在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)，取決于企業(yè)在生產(chǎn)中的工業(yè)生產(chǎn)成本的降低，降低耗電是工業(yè)生產(chǎn)的最為重要的環(huán)節(jié)。合理的工業(yè)供配電設(shè)計(jì)方案能為企業(yè)帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，電力的節(jié)能降耗是輸配電的設(shè)計(jì)方向。

關(guān)鍵詞：工業(yè)供配電設(shè)計(jì);常見(jiàn)問(wèn)題;對(duì)策

1工業(yè)供配電設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題

1.1變配電所設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

在配電設(shè)備中，如果線路出現(xiàn)損壞、使用劣質(zhì)電能表、變壓器容量虛假等都會(huì)造成一定的安全隱患。在實(shí)際過(guò)程中，一些業(yè)主經(jīng)常為了節(jié)省成本，相關(guān)繼電保護(hù)裝置設(shè)置不到位，導(dǎo)致不能及時(shí)判斷故障范圍，大大增加了元器件的損傷率。此外，變配電所地理位置的差異也會(huì)導(dǎo)致變壓器使用周期的長(zhǎng)短不同。例如，在一些潮濕的地區(qū)，變壓器的壽命會(huì)相對(duì)縮短，這就造成了變壓器工作的不穩(wěn)定，對(duì)配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性帶來(lái)影響。

1.2防雷裝置設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

由于工業(yè)廠房的建筑面積較大，且周圍比較空曠，因此在進(jìn)行其供配電設(shè)計(jì)時(shí)還必須做好防雷接地設(shè)計(jì)。但是在實(shí)際的防雷設(shè)計(jì)中，很容易忽略對(duì)接地電阻、頻放電以及安裝的范圍等進(jìn)行檢驗(yàn)和計(jì)算，而且在雷電的高發(fā)期，如果不能做好有效地保護(hù)，就容易使供電設(shè)備受到雷電的威脅，極易在雷電頻發(fā)期發(fā)生設(shè)備損壞等問(wèn)題。

1.3合理選擇高壓、低壓供配電系統(tǒng)

以某工廠為例，因?yàn)檩旊娋€路過(guò)長(zhǎng)，大約有三百米，未能考慮到線路傳輸過(guò)程中的電壓損耗，線纜配的過(guò)小，以致電壓損失過(guò)高，后面的大功率電機(jī)未能啟動(dòng)。而且，一味選擇380V電壓等級(jí)的電壓，會(huì)造成電纜過(guò)大，浪費(fèi)成本。若選擇10kV的電壓等級(jí)，則可以減少一些不必要的線損，節(jié)省成本。工業(yè)配電設(shè)計(jì)在實(shí)際工業(yè)項(xiàng)目或工業(yè)廠房中應(yīng)用很多，在進(jìn)行設(shè)計(jì)前很重要的一點(diǎn)是要具體考察項(xiàng)目的實(shí)際情況再來(lái)選擇合適的設(shè)計(jì)方案，這樣才能夠在設(shè)計(jì)出科學(xué)有效的方案的同時(shí)又能夠最大程度幫助企業(yè)節(jié)省不必要的電費(fèi)開(kāi)支。

2工業(yè)供配電設(shè)計(jì)中的有效方法

2.1選取正確的高、低壓供配電系統(tǒng)的選擇方式

根據(jù)工廠的具體情況，確定工業(yè)配電的中、高、低壓配電系統(tǒng)的等級(jí)。在獲得工廠設(shè)定的容量和傳輸距離等數(shù)據(jù)后，可以使用適當(dāng)?shù)姆峙湎到y(tǒng)。另外，在滿足企業(yè)基本用電需求的同時(shí)，需盡可能考慮該方案的經(jīng)濟(jì)效益。在選擇低壓配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮低壓電力設(shè)備的電壓。對(duì)于一些特殊行業(yè)如在地下礦山作業(yè)的工業(yè)企業(yè)，低壓配電無(wú)法滿足其正常的生產(chǎn)要求，常常需要使用660V以上的低壓配電電壓。此外，高壓和低壓供配電系統(tǒng)的選擇必須考慮企業(yè)的質(zhì)量、電力需求和設(shè)備容量等客觀因素。

電源電壓的大小與系統(tǒng)中設(shè)備的類型和功耗密切相關(guān)。工業(yè)電源的高壓和低壓系統(tǒng)應(yīng)在分析系統(tǒng)操作各種設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行，應(yīng)該能夠分析各種設(shè)備的消耗電力供應(yīng)和分配系統(tǒng)，整合最合適的配電方式。

2.2負(fù)荷分類及計(jì)算

工業(yè)電氣的負(fù)荷分類如表1所示。工業(yè)配電設(shè)計(jì)中通常會(huì)有大量的大型電氣設(shè)備。這些大型電氣設(shè)備不僅會(huì)產(chǎn)生大量電能，而且在負(fù)荷分類上也有嚴(yán)格參考。根據(jù)我國(guó)不同工業(yè)企業(yè)的電價(jià)制度，企業(yè)在設(shè)備形式上存在的不同也將反映到不同的電價(jià)上。設(shè)計(jì)時(shí)盡量嚴(yán)格劃分電價(jià)負(fù)荷，為之后的分級(jí)收費(fèi)提供便利。電力負(fù)荷計(jì)算是工業(yè)供配電設(shè)計(jì)過(guò)程的關(guān)鍵部分，只有前期實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)算，企業(yè)才能知道總負(fù)電荷總額，從而計(jì)算各支部的分負(fù)荷。

2.3配變電所的設(shè)計(jì)

2.3.1配變電所的位置選擇

配送站通常由不同的部門(mén)組成，一般分為高壓配電室、低壓配電室等。它根據(jù)需要控制各種設(shè)備，科學(xué)優(yōu)化不同的項(xiàng)目配置，選擇不同的設(shè)備。要確保分布在負(fù)載中心周圍，保證各線路方便接入，防止各線路之間糾纏。工業(yè)配電變電站的選址非常重要。配電設(shè)備之間距離過(guò)大，應(yīng)在變壓器周圍設(shè)置兩個(gè)出口，出口之間距離不小于50cm。

2.3.2實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的分級(jí)設(shè)計(jì)

在工業(yè)供配電設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)從設(shè)備經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)。損耗越大，對(duì)電源的影響越大。根據(jù)不同的電量分配，電力需求有很大的不同。作為最重要的一次充電，對(duì)電源的要求嚴(yán)格。為了保證供電和配電的正常運(yùn)行，通常會(huì)提供兩次電源，以避免電源充電中斷。另外，在實(shí)際運(yùn)行中很難避免其中一個(gè)電源故障對(duì)另一個(gè)電源有不良影響，所以有必要配備相應(yīng)的應(yīng)急電源。在應(yīng)急電力系統(tǒng)的選擇上，要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，可以選擇獨(dú)立發(fā)電機(jī)組或獨(dú)立供電來(lái)替代。對(duì)于二次負(fù)荷的供配電工程，盡量保證在線路故障的情況下電源不被中斷，或者保證二次負(fù)荷在供電中斷的情況下能快速恢復(fù)供電。對(duì)于三次負(fù)荷的供電要求往往較低，只能保證三次負(fù)荷的供電處于正常的工作狀態(tài)。

2.3.3防雷設(shè)計(jì)

為了防止雷電、云霧等自然現(xiàn)象對(duì)供配電設(shè)備造成損壞，在工廠的供電和配電設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意防雷接地裝置的設(shè)計(jì)工作。圖1為基本防雷接地示意圖。架空線路的防雷措施一般包括設(shè)置避雷器、提高線路的絕緣水平、采用三角形頂絲作為防雷線、安裝自動(dòng)重合閘裝置以及在絕緣薄弱部位安裝避雷器等。接地設(shè)備通常是將設(shè)備與大地相接，以避免設(shè)備遭受雷擊的威脅而保證設(shè)備的安全。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，電力安全可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。開(kāi)展具體的防雷工作，

必須落實(shí)到位防雷線路的搭接工作，提高防雷設(shè)備的功能。在室外防雷過(guò)程中，安裝防雷針的方法可以防止供配電系統(tǒng)中的設(shè)備被雷電損壞。高壓線路中應(yīng)設(shè)計(jì)防雷裝置，并采用折算法進(jìn)行精確計(jì)算。除嚴(yán)格控制以上幾點(diǎn)外，還應(yīng)注意油電互感器、電容器室和電纜之間的土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既要保證其穩(wěn)定性，又要滿足使用和防火要求。此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)注意進(jìn)線電壓的選擇、變電站位置的設(shè)計(jì)、短路電流的計(jì)算、繼電保護(hù)的選擇和電氣設(shè)備的選擇。

2.4做好繼電保護(hù)工作

選擇合理的繼電保護(hù)裝置是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們發(fā)明了越來(lái)越多的繼電保護(hù)裝置，其可靠性也越來(lái)越高。采用先進(jìn)的繼電保護(hù)和自動(dòng)控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)供配電系統(tǒng)的電路開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電流和電壓信號(hào)的穩(wěn)定以及非電信號(hào)的采集、存儲(chǔ)和計(jì)算。目前，針對(duì)變壓器的繼電保護(hù)保護(hù)的配置原則包括相間短路保護(hù)、反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)、后備保護(hù)、中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)以及過(guò)負(fù)荷保護(hù)。

結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會(huì)水平的不斷提高，人們對(duì)電力的不斷需求，要求我們對(duì)電力的不斷完善，所以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)。雖然現(xiàn)階段我們國(guó)家的配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還存在著一些問(wèn)題，在實(shí)際的運(yùn)行中也出現(xiàn)著一些問(wèn)題，但是我們會(huì)不斷的改善，會(huì)建立一個(gè)完善的供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不管對(duì)于調(diào)控人員還是維修的人員，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的故障認(rèn)知都需要完善，不可以再停留在以前的水平。

參考文獻(xiàn)

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